Artikel kali ini akan membahas tentang poros penggerak roda alias axle shaft. Apa itu poros penggerak roda? Poros penggerak roda adalah poros yang berfungsi sebagai pemindah tenaga dari differential ke roda-roda. Axle shaft pada kendaraan dibedakan menjadi dua yakni front axle shaft (poros penggerak roda depan) dan rear axle shaft (poros penggerak roda belakang). Pada kendaraan FF, front axle shaft sebagai driving axle shaft. Sedangkan pada kendaraan tipe FR, rear axle shaft sebagai driving axle shaft. Pada kendaraan 4WD atau AWD, front axle shaft maupun rear axle shaft sebagai driving axle shaft.
Poros Penggerak Roda Belakang
Roda belakang umumnya menumpu beban lebih berat daripada roda depan, sehingga konstruksi poros penggerak rodanya juga relatif lebih kuat. Pemasangan poros akan dipengaruhi oleh tipe / jenis suspensi yang digunakan. Secara umum tipe suspensi yang sering digunakan ada dua, yakni suspensi bebas (independent) dan suspensi kaku (rigid). Pada tipe suspensi independent, jenis axle shaft yang digunakan umumnya adalah tipe melayang (floating shaft type), dimana poros bebas dari menumpu beban dan bebas bergerak mengikuti pergerakan roda akibat suspense kendaraan.
Pada suspensi rigid umumnya menggunakan tipe poros memikul dimana axle shaft diletakkan di dalam axle housing, yang dipasangkan berkaitan melalui bantalan.
Poros memikul terdiri dari 3 tipe, yaitu : full floating, threequarter floating dan semi-floating. Nama tipe poros tersebut mencerminkan kebebasan poros untuk tidak menyangga beban kendaraan. Full floating berarti sepenuhnya poros tidak menyangga beban, three-quarter floating berati 3/4 beban kendaraan tidak ditumpu oleh poros (poros menyangga 1/4 beban) sedangkan semi floating berarti poros hanya menumpu 1/2 beban.
Pada tipe ini bantalan-bantalan dipasangkan diantara housing dan wheel hub, sedangkan roda dipasangkan pada hub. Beban kendaraan sepenuhnya ditumpu oleh axle housing, sedangkan poros roda tidak memikul beban, hanya berfungsi menggerakkan roda. Model ini sangat bagus untuk kendaraan beban berat.
Pada tipe three-quarter floating, hanya dipasangkan sebuah bantalan di antara axle housing dan wheel hub. Roda dipasangkan langsung pada poros roda. Hampir seluruh beban ditumpu oleh housing. Gaya lateral (lateral force) baru akan bekerja pada poros / axle bila kendaraan membelok.
Tipe semi floating banyak dipakai pada kendaraan ringan. Hampir seluruh beban kendaraan dipikul oleh axle shaft, demikian juga gaya lateral (lateral force) pada saat kendaraan membelok. Bantalan dipasangkan diantara axle housing dan axle shaft, sedangkan roda dipasangkan langsung pada axle shaft.
Baca Juga : 5 Cara Perawatan Poros Propeller + Solusinya
Poros Penggerak Roda Depan
Pada kendaraan tipe FF, poros penggerak harus memiliki 2 persyaratan, yaitu : Pertama, harus mempunyai mekanisme yang menyerap perubahan panjang dari poros penggerak yang mengiringi gerakan roda naik dan turun. Kedua, harus dapat memelihara operasi sudut yang sama ketika roda depan dikemudikan dan harus memutar roda saat membentuk kecepatan karena roda depan digunakan secara bersamaan untuk pengemudian dan pemindahan tenaga. Komponen / sistem yang digunakan untuk memenuhi persyaratan tersebut adalah universal joint tipe constant velocity joint (CV Joint) Constant velocity joint adalah tipe universal joint yang memungkinkan untuk digunakan pada kendaraan FF, dimana poros mampu meneruskan tenaga sambil terjadi perubahan-perubahan sudut. Ada dua jenis CV joint, yaitu : birfield joint dan tripod joint.
Konstruksi birfield joint adalah seperti gambar di atas. Inner race dipasang ke dalam outer race yang berbentuk mangkuk dengan menahan enam bola baja. Tipe ini banyak digunakan karena konstruksinya yang sederhana dan kapasitas pemindahannya cukup besar.
Sebuah tripod dengan tiga buah trunnion shaft pada plane yang sama. Tiga buah roller dipasangakan pada trunnion ini dan ke masing-masing roller dipasangkan tiga tulip dengan celah paralel. Konstruksi ini juga sederhana dan umumnya dapat bergerak dalam arah axial.
Baca Juga : 2 Diagnosis Troubleshooting Propeller Shaft Lengkap dengan Jenis + Cara Kerjanya
Prinsip Kerja CV Joint
Lekukan khusus dibuat pada dudukan bola baja yang pada masing-masing arah memotong titik O dari titik pusat garis penggerak dan poros penggerak yang selalu dihubungkan pada pusat garis P dari masing-masing bola baja. Hasilnya putaran poros penggerak adalah selalu identik dengan poros yang digerakkan.
Panjang Poros Penggerak
Panjang poros penggerak kiri dan kanan dapat sama maupun berbeda tergantung lokasi mesin dan transaxle. Apabila poros penggerak panjangnya tidak sama, maka akan mudah terjadi getaran yang menimbulkan bunyi dan kurang nyaman. Hal itu diatasi dengan beberapa metode yang antara lain dengan penggunaan dynamic damper type, hollow shaft type dan intermidiate shaft.
Dynamic Damper type
Tipe poros penggerak ini mempunyai dynamic damper yang dipasangkan pada bagian tengah poros yang panjang. Dynamic damper dipasangkan pada poros penggerak melalui bantalan karet. Saat poros penggerak bergetar atau terpuntir maka damper yang diberikan cenderung untuk berputar pada kecepatan konstan, sehingga bantalan karet menyerap getaran dan puntiran.
Hollow Shaft type
Poros penggerak tipe ini digunakan pada kendaraan yang perbedaan jarak dua poros penggeraknya besar.
Kendaraan yang perbedaan jarak dua poros penggeraknya besar, sistem kemudinya menjadi tidak stabil dan mudah memuntir. Pada saat akselerasi, bagian depan kendaraan akan terangkat dan sudut joint poros menjadi besar, sehingga momen yang ditimbulkan menyebabkan roda tidak stabil dan sulit untuk dikendalikan.
Salah satu usaha untuk membuat roda stabil akibat perbedaan panjang poros, maka dipasangkan intermediate shaft sehingga poros penggerak kiri dan kanan menjadi sama panjang. Dengan metode ini sudut joint 1 dan 2 akan sama, sehingga momen yang disebabkan aksi dari roda depan diimbangi dan kendaraan menjadi stabil dan berjalan lurus.
Pemeriksaan, Servis, dan Perbaikan Poros Penggerak Roda (axle shaft)
Nah, sekarang saatnya kita masuk pembahasan sesuai judul. Pemeriksaan dilakukan untuk mencegah kerusakan atau untuk memastikan penyebab kerusakan. Pemeriksaan maupun pencegahan dilaksanakan secara berkala dan rutin untuk memeriksa kondisi komponen dan kerjanya. Sedangkan untuk memastikan penyebab, biasanya terdapat gejala awal, sehingga harus betul-betul cermat dan perlu analisa kasus dan perlu pemeriksaan komponen dengan urutan yang tepat dan benar.
1. Secara umum perawatan atau servis axle shaft jarang atau sedikit dilakukan karena sederhana dan sedikitnya komponen dari axle shaft. Pemeriksaan pada axle shaft antara lain :
- Pemeriksaan secara visual terhadap kondisi axle shaft
- Pemeriksaan pelumasan joint (boot dan grease) pada velocity joint tipe
- Pemeriksaan kelurusan / kebengkokan dan keseimbangan poros
- Pemeriksaan kekocakan / keausan joint, keausan / kekocakan alur-alur poros terhadap alur hub roda maupun alur side gear serta keausan atau kerusakan bantalan.
2. Pemeriksaan bantalan dilakukan dengan langkah sebagai berikut :
- Melepas kaliper dan piringan rem.
- Periksa kebebasan bantalan dalam arah axial dengan dial indikator. Kebebasan makasimum adalah 0.05 mm.
- Setelah dipastikan bantalan masih baik, pasang kembali kaliper dan piringan rem.
3. Jika kebebasan terlalu besar ganti bantalan dengan yang baik dengan melakukan pembongkaran.
Pembongkaran dan pemeriksaan-pemeriksaannya adalah sebagai berikut :
- Mengeluarkan minyak pelumas roda gigi differential
- Melepaskan hubungan tie rod end dengan steering knuckle, dengan menggunakan tracker ball joint.
- Melepas steering knuckle dari lower arm, dengan melepas baut pemegangnya
- Melepas poros penggerak depan, dengan memukulnya dengan palu plastik dan memegangnya dengan tangan.
4. Setelah unit poros penggerak terlepas lakukan pemeriksaan sebagai berikut :
- Periksa dan perhatikan bahwa harus tidak ada kebebasan dalam outboard joint
- Periksa dan perhatikan bahwa inboard joint meluncur dengan lembut dalam arah axial
- Periksa dan perhatikan bahwa kebebasan arah radial dari inboard joint tidak terlalu besar
- Periksa kerusakan boot.
- Pemeriksaan panjang standar (spec. lihat manual book)
5. Untuk penggantian bantalan dapat dilakukan dengan melepas dan membongkar axle hub dengan langkah sebagai berikut :
- Melepas kaliper dan melepas piringan rem (disc brake)
- Melepas mur/baut pengikat steering knuckle ke shock absorber
- Melepas unit axle hub
- Membongkar unit axle hub
- Mengganti bantalan
- Merakit unit axle hub
- Memasang axle hub depan
Demikian sedikit berbagi informasi yang bisa kami tuliskan dalam artikel kali ini. Semoga dengan sedikit tulisan ini dapat membantu menambah wawasan pembaca sekalian. Terima kasih telah berkunjung, salam otomotif.